[摘要] 泥水平衡微顶管技术被应用于广东潮连的历史村落保护工程，以降低施工过程中古建筑临近区的沉降量、减少建筑裂缝出现或扩展、减少对环境风貌的影响。
1、引言
我国古建筑在世界建筑历史中，别树一帜，自成体系，承载着丰富的历史文化信息，其保护工作意义重大而深远。在软土地基、高地下水位的地区，古建筑保护中的地下市政工程施工技术，需保证对古建筑的保护效果，方能取得有益的成效。泥水平衡式微顶管施工技术是目前比较前沿的地下市政管道施工技术，但该项技术在软土地基区域的古建筑保护工程中还没有被普及应用。施工过程对古建筑及其临近区的安全性影响尚待研究，也需要具体的实践检验。为评估泥水平衡式微顶管施工技术对软土地基区域古建筑的安全性影响，中铁十六局在广东省江门市潮连人才岛的开发项目中，对该项技术进行了应用研究。研究经过了“制定评估方法——编制施工方案并预评估——实施施工方案——根据施工监测结果评价技术适用性”等四个环节，总结了泥水平衡微顶管施工技术在软土地基区域古建筑保护工程中的使用要点，为该项技术的应用推广提供了理论依据。
2、泥水平衡微顶管技术对古建筑安全性影响的评价方法
泥水平衡式微顶管施工技术属于地下市政工程施工技术。但目前，对于古建筑保护工程中的地下市政工程施工方案，在具体工程管理方面，还没有可操作的施工影响评价方法。对于泥水平衡式微顶管施工技术，能否适用于软土地基区域古建筑保护工程，是否会影响古建筑的结构安全以及风貌保护，缺乏可操作的评价标准。其实，现行的规范文件与相关工程研究，对古建筑区的地下市政工程施工技术安全性问题，有多方面的研究结论。只是研究结果分散，各文献所研究的技术角度不同，所应用的技术对象和技术层面不同，对泥水平衡式微顶管施工技术缺乏直接的指导作用。例如，2009年刘征发表于《地下空间与工程学报》的“临近历史保护建筑的深基坑设计与施工”。
该研究针对基坑开挖对历史建筑的安全性影响问题作出了定量分析，并评价了基坑开挖对一些典型历史建筑的安全性影响，其中的历史建筑安全性评价指标值得借鉴。但泥水平衡式微顶管施工与深基坑开挖施工，在规模、技术方法、设备以及对历史建筑的影响等方面，都存在很大差异，所以不能直接套用其研究结果。但借鉴这些分散的技术成果与经验，我们可以形成“古建筑安全性评价系列指标”并形成有针对性的“泥水平衡微顶管施工技术对古建筑安全性影响的评价方法”。首先，泥水平衡式微顶管技术的古建筑安全性评价须有评价原则。借鉴《广州市历史建筑和历史风貌区保护办法》，“在历史建筑的建设控制地带内修建道路、地下工程以及其他市政公用设施的，应当根据历史建筑保护规划采取有效的保护措施，不得损害历史建筑，破坏环境风貌。”
可知，古建筑基地及其临近区域的地下市政工程施工，不得损害古建筑及其周边的环境风貌。根据这一宗旨，泥水平衡微顶管施工需满足如下几项原则：
1)在古建筑毗邻区域不宜采用开挖式地下管线施工方式。如需穿越古建筑，严禁采用开挖式施工方式，以保持环境风貌。
2)泥水平衡式微顶管施工，不得使古建筑及其临近地区产生过大的沉降，不宜对地下水位影响过多。
3)泥水平衡式微顶管施工，不得使古建筑的裂缝明显增多或扩大，不得影响整体建筑的正常使用。
然后，根据相关工程经验数据及规范性文件的要求，上述三项原则可细化成表1所示的执行标准。从表1可见，古建筑临近区的泥水平衡微顶管工程，其施工技术的安全性评价，应包含古建筑总沉降量、砌体墙裂缝的发展情况、地下水位的变化情况等多方面因素。通过这几方面的评价，工程管理人员可监测管道施工过程对古建筑结构安全和风貌保护的影响，并进行风险预警。这样，泥水平衡式微顶管施工技术对古建筑安全性的影响可以得到直观的评价。
3、泥水平衡微顶管技术在古建筑临近地区的应用
为研究泥水平衡式微顶管施工技术对古建筑安全性的影响，研究人员在广东潮连塘边卢湾村截污管线工程中，应用该技术进行了试验性实施。卢湾村是广东地区的一个传统村落，村内留存多座古建筑。卢湾村截污管线工程，主要包含新建d300、d400和d500污水管道共495m，污水管道分四个区域布设。顶管施工段管道材料采用d600Ⅲ级钢筋混凝土管(F型顶管专用管)，有关材料满足广东省《顶管技术规程》(DBJ/T-15-106-2015)的规定。工程实施地点在卢湾村里的古建筑临近区。
3.1管道设计
卢湾村截污管线工程的工作井为圆形，直径为3.8m，壁厚为0.3m，底板厚为0.3m，底板下设0.2m厚C20封底混凝土。接收井为圆形，直径为2.8m，壁厚为0.3m，底板厚为0.3m，底板下设0.2m厚C20封底混凝土。沉井均采用排水施工，干封底。沉井均为钢筋混凝土结构，混凝土等级为C30，抗渗等级P6。沉井基础采用水泥搅拌桩处理，桩径为d500mm，桩长7m，间距1.0m，梅花形布置，底板垫层采用30cm厚砂石褥垫层。施工时，既为防止出现顶管机机头磕头、土体坍塌、水土涌入井内等现象，也为减小顶管施工对周边建筑的影响，截污管的工作井和接收井，其四周土体采用两排d500的水泥搅拌桩进行加固。同时，为保证沉井能顺利下沉，水泥搅拌桩与井壁间留有0.5m距离。工作井进出洞口周边的泥土，则采用三排d500水泥搅拌桩进行加固。
3.2顶管施工
顶管基础采用天然地基。d600mm管最大设计顶力为845kN。顶管顶进完成后，管道与井壁间采用C30细石砼封堵。顶管施工的允许偏差必须满足表2中列出的具体要求。顶管施工过程，要求底板强度达到80%设计强度后才能安装顶管设施，底板上的导轨、管道支撑、底板顶进系统等预埋件由施工单位在浇筑底板时自行解决。顶管的后座由施工单位自行制作，但应保证管道顶进过程中主顶站反力均匀作用于井壁。后座尺寸可采用3000mm×3000mm。为了管道顺利顶进，可采用管壁外圈加注触变泥浆套减阻。如遇过于松散的土体，要事先压力灌浆，提高土层的稳定性。
3.3沉井施工
沉井制作前，先在设计位置上挖好基坑，基坑平面尺寸应大于沉井尺寸，并有不小于2m的护道，基坑上回填砂垫层500mm及设置C15混凝土垫层200mm。刃脚平均高程与设计高程误差不得超过100mm，沉井水平偏移不得超过下沉总深度的1%，刃脚底面四角中的任何两角间的踏面高差不得超过该两角间水平距离的1%，且不得超过100mm。沉井可采用分节制作，分节下沉，沉井下沉采用排水下沉法，干封底。预留洞用砖砌体或其它方法封堵。
3.4施工效果
该顶管项目施工后，地面沉降不明显，对古建筑及其临近区的安全性影响比较少(见表3)。
4、结语
根据广东潮连古建筑临近地区的管道施工项目实施情况，泥水平衡微顶管技术可用于软土地基的古建筑临近区地下管道工程施工。该技术对古建筑及其临近区的扰动和损害，是可控的。
参考文献：
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[2]王雪，王成虎，马孝春，孙肖辉.国内外顶管施工技术的对比分析[J].施工技术，2017，46(S2):1018-1023.
[3]李攀登，丁帅，汪洪，周全成.紧邻历史保护建筑的深基坑设计施工技术探讨[J].勘察科学技术，2017(S1):92-95.
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[5]刘征.临近历史保护建筑的深基坑设计与施工[J].地下空间与工程学报，2009，5(S2):1653-1659.
作者：邹万晨
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